Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
TGV (сокр. фр. Train Grande Vitesse — поезд высокой скорости, читается: тэ-жэ-вэ) — французская сеть скоростных электропоездов, разработанная GEC-Alsthom (ныне Alstom) и национальным французским железнодорожным оператором SNCF. В настоящее время управляется SNCF.[1] Первая линия была открыта в 1981 году между Парижем и Лионом.[2]
Содержание
Краткая характеристика
Сегодня сеть TGV охватывает города на юге, западе и северо-востоке Франции. Некоторые соседние страны, в том числе Бельгия, Италия и Швейцария, построили свои линии TGV и подключили их к французской сети. В Германии и Нидерландах действует аналогичная и совместимая с TGV железнодорожная сеть Thalys, а в Великобритании — Eurostar. Планируется строительство новых линий в самой Франции и соседних странах.
Поезда TGV способны двигаться со скоростями до 350 км/ч — это стало возможным благодаря строительству специальных железнодорожных линий без малых радиусов кривых. Поезда оснащены мощными тяговыми двигателями, сочленёнными вагонами, облегчёнными тележками, а также устройствами автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), благодаря которой машинисту не требуется высматривать сигналы светофоров на больших скоростях. Поезда TGV производит фирма Alstom, с использованием отдельных узлов фирмы Bombardier. За исключением небольшой серии TGV, используемой для почтового сообщения между Парижем и Лионом, TGV служит для пассажирских перевозок. Системы, аналогичные TGV, действуют в Южной Корее (KTX), Испании (AVE) и Соединённых Штатах Америки (Acela).
Технические характеристики
Электронная система управления
TGV развивают слишком большую скорость, поэтому машинисты могут не заметить сигнала светофора. Для сигнализации в поезде используется система TVM[англ.]. Информационный сигнал идёт по рельсам на приборную доску. В случае недостаточно быстрой реакции машиниста поезд затормозит автоматически.
Главный трансформатор
Преобразует переменное напряжение 25 000 вольт, подающееся на контактный провод, в 1500 вольт. Является наиболее массивным конструктивным элементом весом около 8 тонн.[3]
Выпрямитель
Преобразует переменный ток, выдаваемый трансформатором, в постоянный, пригодный для питания инвертора, который, в свою очередь, питает тяговые двигатели.
Вспомогательный преобразователь
Освещение вагонов поезда питается напряжением 72 вольта, остальные системы потребляют 380 вольт.
Фреоновая система охлаждения
Для отвода значительного количества тепла от электросистем поезда используется система охлаждения, построенная по принципу типовых промышленных холодильников.
Тормозной реостат
Представляет собой гигантскую спираль, охлаждаемую потоком набегающего воздуха. К ней подключаются двигатели, работающие при торможении в режиме генератора.
Пантограф
Пантограф (или токоприёмник) имеет специальную конструкцию. Специальные особенности позволяют избежать формирования «стоячей волны» или колебаний провода, которые рвут его при быстром движении пантографа по проводу.
Ударопоглощающий блок
Представляет собой сотоподобную конструкцию носа кабины машиниста из алюминия. Системы пассивной безопасности появились на этих поездах после аварии 28 сентября 1988 года, когда поезд, следовавший через г. Вуарон, столкнулся на переезде с грузовиком, перевозившим трансформатор весом 100 тонн. Машинисты успели затормозить до 110 км/ч, но большой тормозной путь при этой скорости не позволил избежать столкновения. Позднее поезда были доработаны, и этот случай оказался единственным происшествием, повлекшим человеческие жертвы на поездах TGV (не считая теракта 31 декабря 1983 года, когда в поезде была взорвана бомба).
Железнодорожные пути системы LGV
TGV в основном использует специально построенные пути, называемые LGV (фр. Ligne Grande Vitesse — высокоскоростная линия) — это является принципиальным моментом всей системы, так как линии специально созданы для движения на скоростях более 300 км/ч. В то же время широко используются и обычные пути.
- Радиус кривых на LGV составляет более 4000 м (6000 м на новых скоростных линиях).
- Горизонтальный профиль путей LGV может быть гораздо больше, чем обычных железнодорожных путей (очень высокая кинетическая энергия, набранная поездом, позволяет ему заезжать на большие уклоны без большого урона его энергопотреблению, а также ехать вниз по уклону по инерции). Уклон достигает 35 ‰ (пересечение горного массива Морван фр. Morvan), на линии Кёльн-Франкфурт он доходит до 40 ‰.
- Межосевые расстояния путей увеличены (до 4,2 — 4,5 м) для предотвращения негативного влияния аэродинамических эффектов, возникающих при разъезде встречных поездов.
- Тоннели, через которые проходит LGV, должны быть специально спроектированы (особенно на въезде и выезде) для минимизации эффектов аэродинамического давления.
- Используется специальная система дорожной сигнализации, т. к. использование обычной системы светофоров не представляется возможным (машинистам трудно видеть сигналы на высокой скорости).
- Используются специальные звукопоглощающие экраны, установленные в местах, где поезда проходят через населённые пункты.
Двигатель
Мощность каждого двигателя постоянного тока, встроенного в тележку — 1100 киловатт (около 1500 л. с.). Общая мощность поезда — 12 200 киловатт (около 16 000 л.с.).
Тележка
В отличие от обычных поездов, в поездах TGV каждые два вагона имеют общую колёсную тележку. Такая конструкция необходима для того, чтобы в случае схода поезда с рельсов он не смог перевернуться, и для предотвращения эффекта телескопичности (вагоны входят друг в друга при лобовом столкновении поезда, нанося серьёзные повреждения пассажирам). Также с помощью этого механизма сила трения колёс и рельсов уменьшается почти в два раза. Собственную тележку имеют только головной и хвостовой вагоны.
Сцепка
Из-за того, что вагоны поездов TGV делят «общую тележку», формирование состава сопряжено с некоторыми трудностями. Весь состав приходится поднимать на специальном подъёмнике и ставить на другие колёсные пары либо применять специальную раму для временной стоянки отдельного вагона на рельсах.
Головные вагоны имеют автосцепку Шарфенберга, скрытую под обтекателем. Перед сцеплением головной обтекатель разделяется на две части, которые поворачиваются вбок.
Пневмоподвеска
Вагоны установлены на пневматических подвесках сложной конструкции, которые не только гасят вибрации и шум при движении поезда на высокой скорости, но и предотвращают опрокидывание вагонов при сходе поезда с рельсов. На разработку этой сложной инженерной системы ушло более 11 лет.
История
Впервые идея создания TGV возникла в 1960-е годы под влиянием строительства Японией скоростной сети Синкансэн (1959 год). В то время Французское правительство покровительствовало новым технологиям, велись исследования по созданию маглевов и даже поездов на воздушной подушке Aerotrain. Одновременно с этим SNCF начало проектирование скоростного поезда, который можно было бы использовать на обычных железных дорогах.
Первоначально планировалось, что TGV будет турбопоездом (с газотурбинным двигателем), само название расшифровывалось как turbine grande vitesse (скоростная турбина). Газовая турбина была выбрана в качестве двигателя за относительно небольшой размер, а также большую удельную и выходную мощность. Был построен первый прототип TGV 001[4] с этим типом двигателя, однако резкое увеличение цены на нефть во время энергетического кризиса 1973 года вынудило отказаться от газовых турбин из-за повышенного, по сравнению с дизелем, расхода топлива. Топливного бака TGV 001 объёмом в 8 тыс. литров хватало только на 1100 км пути. Было решено реализовывать проект на основе электропоездов, питающихся от контактной сети. Планировалось, что электричество будет вырабатываться в достаточном количестве на новых французских атомных электростанциях.
Однако труды по созданию прототипа TGV 001 не прошли даром: на его основе была испытана специальная тормозная система, которая должна была рассеивать большой объём кинетической энергии, набираемой поездом во время движения. Также этот прототип был испытательным полигоном для новой аэродинамики и сигнальной системы. Поезд был сделан сочленённым, то есть соседние вагоны имели общую тележку, которая позволяла вагонам двигаться свободно друг от друга. Во время испытаний поезд-прототип развил скорость в 318 км/ч, что до сих пор остаётся мировым рекордом для поездов без электрической тяги. Внешний и внутренний вид прототипа был разработан французским дизайнером Жаком Купером. Созданный им дизайн, включая характерную форму носового обтекателя, был использован во всех последующих поколениях TGV.
Перевод TGV на электрическую тягу потребовал существенных изменений в компоновке поезда. Создание полностью электрического прототипа под кодовым названием Zbulon было закончено в 1974 году, на нём были обкатаны новые тяговые двигатели, пантографы, подвеска тяговых двигателей и тормозная система. Установка новых двигателей позволила уменьшить вес головных вагонов на 3 тонны. В ходе испытаний прототип преодолел почти миллион километров пути.
В 1976 году Французское правительство выделило деньги на крупномасштабную реализацию проекта TGV, и вскоре началось строительство первой скоростной линии LGV Sud-Est (фр. ligne grande vitesse — скоростная линия Юго-Восток).
После того как два опытных состава подверглись тщательным испытаниям и модификациям, поезд TGV был запущен в производство, и первый серийный экземпляр был передан железной дороге 25 апреля 1980 г. Пассажирское сообщение TGV между Парижем и Лионом было открыто 27 сентября 1981 г. Предполагалось, что поездом станут пользоваться бизнесмены, часто перемещающиеся между этими городами. Как средство транспорта, TGV был значительно быстрее обычных поездов, автомобилей и даже самолётов. Поезда вскоре стали популярны не только среди бизнесменов — общество приветствовало этот быстрый и практичный способ передвижения между городами.
Строительство скоростных трасс во Франции продолжалось: была открыта линия LGV Атлантика до Тура и Ле Мана (строительство началось в 1985, движение открыто в 1989); LGV Северная Европа в сторону Кале и бельгийской границы (строительство началось в 1989, движение открыто в 1993); LGV Рона-Альпы стало продолжением линии LGV Юго-Восток, продлив её до Валанса (строительство началось в 1990, движение открыто в 1992). В 2001 году открылось движение по LGV Средиземноморье до Марселя. В 2006 построена линия LGV Восток, которая связала Париж и Страсбург. Скоростные линии, основанные на технологии TGV, были построены в Бельгии, Нидерландах и Великобритании — все они соединены с французской сетью.
Сообщение Eurostar открылось в 1994 году, соединив континентальную Европу с Лондоном через Евротоннель. Эта линия частично использует LGV Северная Европа во Франции. Первый этап строительства скоростной линии в Великобритании (CTRL) был завершён в 2003 году. Второй этап был закончен 14 ноября 2007 года. Теперь самые быстрые поезда проходят маршрут от Лондона до Парижа всего за 2 часа 15 минут, а маршрут Лондон — Брюссель — за 1 час 51 мин.
TGV не является первым коммерческим скоростным поездом: в Японии линия Синкансэн впервые соединила Токио и Осаку 1 октября 1964, то есть за 17 лет до первого рейса TGV. Впрочем, TGV принадлежит мировой рекорд скорости для обычных поездов на электрической тяге[~ 1]: 3 апреля 2007 года во время испытаний укороченный состав типа TGV POS развил скорость 574,8 км/ч на новой линии LGV EST (между Парижем и Страсбургом, линия оборудована рельсовым скреплением PANDROL FASTCLIP). Испытания проводились в рамках научной программы Alstom[5]. Средняя скорость во время обычной поездки на TGV составляет 263,3 км/ч[6].
28 ноября 2003 года TGV перевёз своего миллиардного пассажира с начала движения в 1981 году. На первом месте по числу перевезённых пассажиров среди скоростных линий находится Синкансэн (5 миллиардов пассажиров в 2000 году).
К 25 января 2013 года поезда TGV перевезли 2 миллиарда пассажиров[7].
Подвижной состав
Поезда TGV формируются из головных моторных вагонов (оснащённых тяговыми электродвигателями) и промежуточных прицепных. Например, составы TGV POS могут быть сформированы из двух головных моторных вагонов и определённого числа (до 8) прицепных. Формирование более коротких составов позволяет получить более высокую тяговую вооружённость составов, что, в свою очередь, позволяет увеличить ускорение при разгоне и максимальную скорость состава.
Вагоны поездов спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать взаимозаменяемость и формирование составов из вагонов разных серий. Например, вагоны из состава TGV POS могут быть сцеплены с вагонами TGV Rseau, Duplex, Thalys PBKA.
Подвижной состав TGV отличается от других типов поездов полужёсткой сцепкой вагонов. Тележки расположены между вагонами; таким образом, вагон поддерживается с обеих сторон, деля каждую из двух тележек с соседним вагоном. У каждого головного вагона имеются две собственные тележки. Выгода данных сцепов состоит в том, что вдвое меньшее количество колесных пар обеспечивает поезду меньшее воздействие на путь и облегчает взаимодействие колпар с рельсами на высоких скоростях, уменьшая потери, а в случае крушения головной вагон первым сходит с рельсов и далее движется самостоятельно, в то время как пассажирские вагоны, как правило, с рельсов не сходят и сохраняют вертикальное положение. Обычные поезда в таких случаях, как правило, складываются «в гармошку» или опрокидываются.
Недостаток таких сцепов заключается в очень сложной процедуре формирования состава. Если головные вагоны можно легко отцепить по стандартной процедуре, то для расформирования сцепов в середине состава требуется специально оборудованное депо, в котором весь сцеп приподнимается над рельсами. После расцепления вагон остаётся без тележки с одной из сторон, и вместо неё требуется специальная замещающая рама.
SNCF владеет железнодорожным парком, состоящим примерно из 400 составов TGV. Сегодня эксплуатируется шесть основных модификаций TGV, и седьмой тип, TGV POS, в настоящее время проходит испытания.
Все TGV являются, по меньшей мере, двухсистемными: это означает, что их можно эксплуатировать как на новых линиях (в том числе скоростных LGV), где используется переменный ток (25 кВ, 50 Гц), так и на старых линиях с постоянным током 1,5 кВ — это так называемые lignes classiques (обычные линии), которых особенно много в окрестностях Парижа. Поезда, которые пересекают границу с Германией, Швейцарией, Бельгией, Нидерландами и Великобританией должны также поддерживать иностранный стандарт напряжения сети. Так появились трёхсистемные и даже четырёхсистемные TGV.
Все поезда TGV оснащены двумя видами токоприемников (типа полупантограф), один для постоянного и другой для переменного тока. Кроме того, полоза этих токоприемников имеют разную ширину, которая учитывает ширину зигзага контактной сети в разных странах.
До пересечения границы между двумя системами питания включается специальная система оповещения, установленная в кабине, которая напоминает машинисту о том, что ему необходимо отключить подачу энергии к тяговым электродвигателям, затем опустить пантографы, переключить систему напряжения на панели управления и снова поднять пантографы. Как только автоматика определяет, что на подвижной состав подано требуемое напряжение, на панели загорается специальный индикатор, разрешающий машинисту снова включить тяговые электродвигатели. Через границу систем электропитания поезд должен проезжать с выключенными двигателями.
| Тип поезда
|
Годы производства
|
Произведено
составов
|
Максимальная
скорость
|
Вместимость
|
Общая длина
|
Ширина
|
Вес
|
Мощность
(на ~25 кВ)
|
| TGV Sud-Est
|
1978—1985
|
109 шт.
|
270 км/ч до модернизации
300 км/ч после модернизации
|
345 мест
|
200,2 м
|
2,81 м
|
385 т
|
6 450 кВт
|
| TGV La Poste (почтовый)
|
1978—1985
|
2 шт.
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
| TGV Atlantique
|
1988—1992
|
105 шт.
|
300 км/ч
|
485 мест
|
237,5 м
|
2,90 м
|
444 т
|
8 800 кВт
|
| TGV Rseau
|
1993—1996
|
79 шт.
|
300 км/ч
|
377 мест
|
200 м
|
2,90 м
|
383 т
|
8 800 кВт
|
| Eurostar (TGV TMST)
|
1993—1994
|
38 шт.
|
300 км/ч
|
794 мест
|
393,7 м
|
2,81 м
|
752 т
|
12 240 кВт
|
| TGV Duplex
|
1996—2002
|
125 шт.
|
320 км/ч
|
512 мест
|
200 м
|
2,90 м
|
380 т
|
8 800 кВт
|
| Tnalys PBKA\PBA
|
1996—1997
|
27 шт.
|
300 км/ч
|
377 мест
|
200 м
|
2,90 м
|
385 т
|
8 800 кВт
|
| TGV POS
|
2006-2007
|
19 шт.
|
320 км/ч
|
377 мест
|
200 м
|
2,90 м
|
383 т
|
9 600 кВт
|
| V150
|
2006-2007
|
1 шт.
|
574 км/ч
|
—
|
200 м
|
2,90 м
|
76,6 т
|
19 600 кВт
|
TGV Sud-Est
Поезда типа TGV Sud-Est (Юго-восток, читается: сюд-эст) были созданы для эксплуатации на первой одноимённой скоростной линии Париж — Лион. Всего с конвейера было выпущено 107 пассажирских составов этой модели, из них девять были сделаны трёхсистемными (для эксплуатации на линиях в Швейцарии с переменным током в 15 кВ), остальные — двухсистемными. Кроме того, было создано два укороченных состава для перевозки почты между Парижем и Лионом. От обычных поездов они отличаются отсутствием сидений и окраской в жёлтый цвет.
Стандартная комплектация составов такого класса: два головных и восемь пассажирских вагонов. Общая вместимость — 346 мест.
Первоначально конструкционная скорость поездов этого типа составляла 270 км/ч, но впоследствии большая часть составов была модернизирована до 300 км/ч в преддверии открытия новой линии LGV Средиземноморье. Модернизацию некоторых составов, чей маршрут пролегает, в основном, по обычным линиям (в основном, это поезда, идущие в Швейцарию через Дижон), SNCF признало нецелесообразной, так как незначительное уменьшение времени поездки не окупило бы затраты на модернизацию.
TGV Atlantique
TGV Atlantique (фр. Атлантик) строились для эксплуатации на новой скоростной линии LGV Атлантика. На новую модель было решено установить более мощные двигатели, колёса большего диаметра, а также улучшить аэродинамику и тормозную систему. В стандартный состав поезда входит два головных и десять пассажирских вагонов. С этого времени TGV сменили окраску с оранжевой на серебристо-синюю.
Модифицированная модель TGV Atlantique 325 в 1990 году установила мировой рекорд скорости на только что построенной и ещё не открытой линии LGV, разогнавшись до 515 км/ч.
TGV Rseau
Первые составы TGV Rseau (фр. «сеть», читается: резо) начали эксплуатироваться в 1993 году. В 1990 году были заказаны первые 50 двухсистемных составов, к которым впоследствии был добавлен заказ ещё на 40 трёхсистемных поездов. Десять из трёхсистемных составов были окрашены в стандартные цвета Thalys и сейчас более известны как Thalys PBA (Париж-Брюссель-Амстердам). Трёхсистемные составы, помимо стандартных схем напряжений, действующих во Франции, могут эксплуатироваться на постоянном токе в 3 кВ (стандарт Италии и Бельгии, в Нидерландах используется только на нескольких линиях, где ходит TGV).
Стандартный состав поезда: два головных и восемь пассажирских вагонов. Составы для Бельгии были специально переоборудованы для соответствия бельгийским ограничениям нагрузки на ось (17 тонн) — для этого стальные элементы кузова вагонов были частично заменены алюминиевыми.
После введения в эксплуатацию новой линии LGV Атлантика стали поступать жалобы от пассажиров на дискомфорт, ощущавшийся при въезде поезда в тоннель на большой скорости. Связано это было с резким перепадом давления. По этой причине пришлось улучшить герметизацию вагонов TGV Rseau.
Eurostar- Подробнее см. Eurostar
Поезд Eurostar, по существу, является удлинённым TGV, приспособленным для эксплуатации в Великобритании и Евротоннеле. В число различий входит меньший профиль, удовлетворяющий британским габаритным стандартам, созданные в Великобритании асинхронные тяговые двигатели и улучшенная система пожаробезопасности на случай возгорания в тоннеле.
По британской классификации TOPS поезд имеет наименование Class 373 EMU. Во время своего проектирования поезд назывался TransManche Super Train. Поезд был спроектирован фирмой GEC-Alsthom (ныне Alstom) на своих фабриках в Ля Рошель (Франция), Бельфоре (Франция) и Вошвуд Хэт (Англия), эксплуатация началась в 1993 году.
Существует два типа составов: Eurostar Three Capitals (Три столицы) состоит из двух головных и восемнадцати пассажирских вагонов с двумя дополнительными моторными тележками; Eurostar North of London (Север Лондона) состоит из 14 пассажирских вагонов. Составы обоих типов состоят из двух частей, не сочленённых в середине, то есть в случае поломки или чрезвычайной ситуации в Евротоннеле половину поезда можно отцепить, чтобы та своим ходом покинула тоннель. Каждая такая половинка состава имеет свой номер.
38 полных составов, плюс запасной головной вагон, были заказаны следующими железнодорожными компаниями: 16 составов приобрело SNCF, 4 — NMBS/SNCB (бельгийский железнодорожный оператор) и 18 — British Rail, из которых 7 были типа North of London. До приватизации British Rail составы были куплены London & Continental Railways, которая организовала дочернюю компанию Eurostar (U.K.) Ltd., которая сейчас управляется консорциумом компаний National Express Group (40 % акций), SNCF (35 %), SNCB (15 %) и British Airways (10 %).
Все составы Eurostar являются трёхсистемными или четырёхсистемными и приспособлены для работы на линиях LGV с переменным током (включая линию в Евротоннеле и стандартные линии в Великобритании), бельгийских линиях с постоянным током и британских системах с третьим рельсом, распространённых на юге страны. Третий тип питания остался лишним, так как в 2007 году завершилось строительство линии между Лондоном и Евротоннелем. Поезда TGV Three Capitals, которыми владеет SNCF, также поддерживают питание от постоянного тока напряжением 1,5 кВ.
Три состава SNCF используются только во Франции и в настоящее время покрашены в обычную серебристо-синюю схему TGV. Составы Eurostar North of London никогда не использовались для международных перевозок: на них возят пассажиров от Лондона к городам севернее столицы, однако данные перевозки в настоящее время не приносят прибыли, так как британские авиаперевозчики договорились о сокращении цен на билеты. Часть составов была отдана в аренду компании Great North Eastern Railway для пассажирских перевозок на линии «White Rose» между Лондоном и Лидсом и были покрашены в тёмно-синие цвета GNER. Срок аренды истёк в декабре 2005 года, и поезда Eurostar были заменены[8].
Исполнительный директор Eurostar Ричард Браун выразил мнение, что после истечения срока эксплуатации поезда Eurostar будут заменены на двухэтажные составы наподобие TGV Duplex[9]. Двухэтажные составы смогут перевозить 40 миллионов пассажиров в год между Англией и Континентальной Европой, что равнозначно строительству новой взлётно-посадочной полосы у Лондонского аэропорта.
TGV Duplex
TGV Duplex (читается: дюплекс) был разработан, чтобы повысить объём перевозок без увеличения количества составов и вагонов в каждом поезде. Пассажирские вагоны TGV Duplex имеют два этажа, со входной дверью на нижнем уровне, что особенно удобно, так как во Франции все платформы на станциях низкие. На второй этаж ведёт лестница; проход между вагонами находится на верхнем уровне. При одинаковой длине составов вместимость Duplex на 45 % больше, чем у TGV Rseau. На таких оживлённых направлениях, как Париж-Марсель TGV Duplex пускают парами, что позволяет увеличить вместимость одного поезда до 1024 человек. В каждом составе имеется специально оборудованное купе для инвалидов[10].
После длительного процесса разработки и обкатки, начавшегося в 1988 (рабочее название поезда TGV-2N), их строили двумя партиями: 30 составов были построены между 1995 и 1998, и ещё 34 — между 2000 и 2004. Состав состоит из двух головных и восьми двухэтажных пассажирских вагонов. Корпус TGV Duplex был сделан из алюминия, и из-за этого вес состава не намного больше, чем у TGV Rseau. Благодаря улучшенной аэродинамике максимальная скорость состава возросла до 320 км/ч.
Thalys PBKA
В отличие от поездов Thalys PBA, составы PBKA (Париж-Брюссель-Кёльн-Амстердам) специально строились для линий Thalys. С технологической точки зрения они идентичны TGV Duplex, но вагоны у них одноэтажные. Все поезда этого типа являются четырёхсистемными. Всего было произведено 17 составов: 9 для SNCB, 6 для SNCF и два состава для Nederlandse Spoorwegen. Deutsche Bahn финансировало покупку 2 составов для SNCB.
TGV POS
|
|